河北省承德市虎什哈中學高三物理上學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.(多選)如圖所示，電阻不計的豎直光滑金屬軌道PMNQ，其PMN部分是半徑為r的1/4圓弧，NQ部分水平且足夠長，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于PMNQ平面指向紙里.一粗細均勻的金屬桿質量為m，電阻為R，長為r，從圖示位置由靜止釋放，若當?shù)氐闹亓铀俣葹間，金屬桿與軌道始終保持良好接觸，則（

）A.桿下滑過程機械能守恒 B.桿最終可能沿NQ勻速運動C.桿從釋放到滑至水平軌道過程產(chǎn)生的電能大于mgR/2 D.桿從釋放到滑至水平軌道過程中，通過桿的電荷量等于參考答案：BD2.如圖所示是氫原子的能級圖，現(xiàn)有大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，所輻射的光子中，只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應。以下判斷正確的是

A．該光子一定是氫原子從激發(fā)態(tài)n=3躍遷到n=2時輻射的光子B．該光子一定是氫原子從激發(fā)態(tài)n=2躍遷到基態(tài)時輻射的光子C．若氫原子從激發(fā)態(tài)n=4躍遷到基態(tài)，輻射出的光子一定能使該金屬產(chǎn)生光電效應D．若氫原子從激發(fā)態(tài)n=4躍遷到n=3，輻射出的光子一定能使該金屬產(chǎn)生光電效應參考答案：C

3.飛船在軌道上運行時，由于受大氣阻力的影響，飛船飛行軌道高度逐漸降低，為確保正常運行，一般情況下在飛船飛行到第30圈時，控制中心啟動飛船軌道維持程序．則可采取的具體措施是（

）A．啟動火箭發(fā)動機向前噴氣，進入高軌道后與前一軌道相比，運行速度增大B．啟動火箭發(fā)動機向后噴氣，進入高軌道后與前一軌道相比，運行速度減小C．啟動火箭發(fā)動機向前噴氣，進入高軌道后與前一軌道相比，運行周期減小D．啟動火箭發(fā)動機向后噴氣，進入高軌道后與前一軌道相比，運行周期不變參考答案：B由于阻力作用飛船的機械能減小，軌道降低，為恢復到原來的軌道必須使其動能增大，速度增大，飛船做離心運動進入較高軌道，繼續(xù)做勻速圓周運動，由G=m=m（）2r，可得，半徑越大，速度越小，周期越大，選項B正確、D錯。4.如圖所示，正方形區(qū)域abcd中充滿勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。一個氫核從ad邊的中點m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場的方向，以一定速度射入磁場，正好從ab邊中點n射出磁場。若將磁場的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼?倍，其他條件不變，則這個氫核射出磁場的位置是（

）

A．在b、n之間某點

B．在n、a之間某點

C．a(chǎn)點

D．在a、m之間某點參考答案：答案：C5.下列說法正確的是A．天然放射現(xiàn)象說明了原子核具有復雜結構

B．放射性物質的溫度升高，其半衰期減小C．核裂變與聚變都伴有質量虧損

D．氫原子從n=4的能級躍遷到n=2的能級要吸收光子參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一氫原子從能量為E2的能級躍遷至能量為E1的較低能級時釋放的光子的波長為______（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：7.．已知地球自轉周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛(wèi)星的速度大小為____________；地球的質量為___________。參考答案：，8.（單選）氣體內能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的()A.溫度與體積

B．體積和壓強

C.溫度和壓強

D．壓強和溫度參考答案：A9.如圖所示，a,b是勻強電場中的兩點，已知兩點間的距離為0.4m，兩點的連線與電場線成37o角，兩點間的電勢差2.4×103V，則勻強電場的場強大小為_________V/m,把電子從a點移動到b點，電子的電勢能將增加_________J參考答案：.5.0×10-3

上10.為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù),小亮設計了如圖所示的裝置進行實驗.實驗中,當木塊A位于水平桌面上的O點時,重物B剛好接觸地面.將A拉到P點,待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點.分別測量OP、OQ的長度h和s.改變h,重復上述實驗,分別記錄幾組實驗數(shù)據(jù).(1)請根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)作出s—h關系的圖象.(2)實驗測得A、B的質量分別為m=0.40kg、M=0.50kg.根據(jù)s—h圖象可計算出A塊與桌面間的動摩擦因數(shù)=_________.(結果保留一位有效數(shù)字)

(3)實驗中,滑輪軸的摩擦會導致滋的測量結果_________(選填“偏大”或“偏小”).

參考答案：11.如圖，長方形線框abcd通有電流I，放在直線電流I'附近，線框與直線電流共面，則下列表述正確的是

A.線圈四個邊都受安培力作用，它們的合力方向向左B.只有ad和bc邊受安培力作用，它們的合力為零C.ab和dc邊所受安培力大小相等，方向相同D.線圈四個邊都受安培力作用，它們的合力為零參考答案：A12.兩名日本學者和一名美籍日本科學家10月７日分享了2008年諾貝爾物理學獎。３名物理學家分別通過數(shù)學模型“預言”了量子世界自發(fā)性對稱破缺現(xiàn)象的存在機制和根源。這一模型融合了所有物質最微小的組成部分，使４種基本相互作用中的３種在同一理論中得到解釋。這里所述的4種基本相互作用是指萬有引力、

▲、強相互作用、

▲。參考答案：電磁相互作用，

弱相互作用

13.（選修3-4模塊）(5分)做簡諧運動的質點，在不同時刻通過同一確定位置（非平衡位置和最大位移處）時必定相同的物理量是下列的哪些

；在通過平衡位置時具有最大值的物理量是下列的哪些

。（填代號）a.加速度；b．速度；c．位移；d．回復力；e．動能；f．勢能；g．動量。參考答案：答案：a、c、d、e、f；b、e、g。（答對第１空得3分，答對第2空得2分,共5分；漏選每空得１分，錯選或不選得0分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某物理課外小組利用圖(a)中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關系。圖中，置于試驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪：輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有個，每個質量均為。實驗步驟如下：(1)將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當厚度的小物快，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑。(2)將（依次取）個鉤碼掛在輕繩右端，其余個鉤碼仍留在小車內；用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移繪制圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應的加速度。(3)對應于不同的n的值見下表。時的圖像如圖(b)所示：由圖(b)求出此時小車的加速度(保留2位有效數(shù)字)，將結果填入下表___________。123450.20

0.580.781.00

(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補齊數(shù)據(jù)點，并作出圖像。從圖像可以看出：當物體質量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比___________。(5)利用圖像求得小車(空載)的質量為________kg(保留2位有效數(shù)字，重力加速度取)。參考答案：

(1).0.39（0.38—0.40均可）

(2).

(3).0.45kg（或0.44kg）（3）物體做勻加速直線運動，對應的x-t圖象為曲線，由圖象可知，當t=2.0s時，位移為：x=0.80m；

則由x=at2代入數(shù)據(jù)得：a=0.40m/s2；

（4）在圖C中作出點（2，0.40），并用直線將各點相連，如圖所示；

（5）由圖c可知，當n=4時，加速度為0.78m/s2，由牛頓第二定律可知：4×0.01×9.8=（m+5×0.01）×0.78

解得：m=0.45kg；【點睛】本題考查驗證牛頓第二定律的實驗，要求能明確實驗原理，認真分析各步驟，從而明確實驗方法；同時注意掌握圖象的性質，能根據(jù)圖象結合物理規(guī)律進行分析．15.如圖，為測量作勻加速直線運動小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，測得二者間距為d。(1)當小車勻加速經(jīng)過光電門時，測得兩擋光片先后經(jīng)過的時間為和，則小車加速度

。(2)(多選題)為減小實驗誤差，可采取的方法是

。

(A)增大兩擋光片寬度

(B)減小兩擋光片寬度(C)增大兩擋光片間距

(D)減小兩擋光片間距參考答案：，BC四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在光滑水平面上有一輛質量M=8kg的平板小車，車上有一個質量m=1.9kg的木塊，木塊距小車左端6m（木塊可視為質點），車與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛.一顆質量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛來，瞬間擊中木塊并留在其中.如果木塊剛好不從車上掉下來，求木塊與平板之間的動摩擦因數(shù)（g=10m/s2）參考答案：設子彈射入木塊后的共同速度為v1，以水平向左為正，則由動量守恒有： ①（2分）

（1分）它們恰好不從小車上掉下來，則它們相對平板車滑行s=6m時它們跟小車具有共同速度v2，則由動量守恒有： ②（2分） （1分）由能量守恒定律有： ③（2分）由①②③，代入數(shù)據(jù)可求出 （1分）17.如圖所示，傾角θ=37°的光滑且足夠長的斜面固定在水平面上，在斜面頂端固定一個輪半徑和質量不計的光滑定滑輪D，質量均為m=1kg的物體A和B用一勁度系數(shù)k=240N/m的輕彈簧連接，物體B被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板P擋住．用一不可伸長的輕繩使物體A跨過定滑輪與質量為M的小環(huán)C連接，小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細桿，當整個系統(tǒng)靜止時，環(huán)C位于Q處，繩與細桿的夾角α=53°，且物體B對擋板P的壓力恰好為零．圖中SD水平且長度為d=0.2m，位置R與位置Q關于位置S對稱，輕彈簧和定滑輪右側的繩均與斜面平行．現(xiàn)讓環(huán)C從位置R由靜止釋放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．求：（1）小環(huán)C的質量M；（2）小環(huán)C通過位置S時的動能Ek及環(huán)從位置R運動到位置S的過程中輕繩對環(huán)做的功WT；（3）小環(huán)C運動到位置Q的速率v．參考答案：解：（1）先以AB組成的整體為研究對象，AB系統(tǒng)受到重力．支持力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，則繩子的拉力為：T=2mgsinθ=2×10×sin37°=12N以C為研究對象，則C受到重力、繩子的拉力和桿的彈力處于平衡狀態(tài)，如圖，則：T?cos53°=Mg代入數(shù)據(jù)得：M=0.72kg（2）由題意，開始時B恰好對擋板沒有壓力，所以B受到重力、支持力和彈簧的拉力，彈簧處于伸長狀態(tài)；產(chǎn)生B沿斜面方向的受力：F1=mgsinθ=1×10×sin37°=6N彈簧的伸長量：△x1=mgsinθ/K=0.025m當小環(huán)C通過位置S時A下降的距離為xA==0.05m此時彈簧的壓縮量△x2=xA﹣△x1=0.025m由速度分解可知此時A的速度為零，所以小環(huán)C從R運動到S的過程中，初末態(tài)的彈性勢能相等，對于小環(huán)C、彈簧和A組成的系統(tǒng)機械能守恒有：Mgdcotα+mgxAsinθ=Ek解得：Ek=1.38J環(huán)從位置R運動到位置S的過程中，由動能定理可知：WT+Mgdcotα=Ek解得：WT=0.3J（3）環(huán)從位置R運動到位置Q的過程中，對于小環(huán)C、彈簧和A組成的系統(tǒng)機械能守恒Mg．（2dcotα）=對環(huán)在Q點的速度進行分解如下圖，則：vA=vcosα兩式聯(lián)立可得：v=2m/s答：（1）小環(huán)C的質量是0.72kg；（2）小環(huán)C通過位置S時的動能Ek是1.38J，環(huán)從位置R運動到位置S的過程中輕繩對環(huán)做的功是0.3J；（3）小環(huán)C運動到位置Q的速率是2m/s．【考點】功能關系；運動的合成和分解；功的計算．【分析】（1）該題中，共有ABC三個物體與彈簧組成一個系統(tǒng)，受力的物體比較多，可以先以AB組成的整體為研究對象，求出繩子的拉力，然后以C為研究對象進行受力分析，即可求出C的質量；（2）由幾何關系求出繩子RD段的長度，再以B為研究對象，求出彈簧的伸長量，以及后來的壓縮量，最后根據(jù)機械能守恒